Question

實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氧化銅、稀硫酸、鐵片三種原料，有甲乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案來制取單質(zhì)銅：甲同學(xué)的方案中有藍(lán)色溶液生成，乙同學(xué)的方案中有加熱步驟．
（1）甲方案中有關(guān)化學(xué)方程式為：

 

、

 

．
乙方案中有關(guān)化學(xué)方程式為：

 

、

 

．
（2）若甲乙方案中使用相同質(zhì)量的氧化銅，其中每一步都充分反應(yīng)則最終得到銅的質(zhì)量：
甲

 

乙（ 選填＜、＞、=）
（3）甲、乙兩種方案比較好的是

 

（選填甲或乙），并說明理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià),金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：簡單實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)

分析：根據(jù)獲取銅的方法進(jìn)行分析，可以使用活潑金屬與銅鹽溶液反應(yīng)的方法獲取銅，也可以使用氫氣還原氧化銅的方法獲取銅，結(jié)合題目要求完成解答．

解答：解：可以使用氫氣還原氧化銅的方法獲取銅，要獲得氫氣可以使鐵與硫酸反應(yīng)的方法；可以使用活潑金屬與銅鹽溶液反應(yīng)的方法獲取銅，銅鹽溶液可以由氧化銅與硫酸反應(yīng)生成，銅鹽溶液是藍(lán)色的，因此：
（1）甲同學(xué)的方案中有藍(lán)色溶液生成，即有銅鹽的產(chǎn)生，因此是氧化銅和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色的硫酸銅溶液，鐵再把硫酸銅中的銅置換出來，反應(yīng)的方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
乙同學(xué)的方案中有加熱步驟，因此是氧化銅被還原，還原劑氫氣是由鐵和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的，反應(yīng)的方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
（2）根據(jù)兩種方案的原理，可知
甲：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O、Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
    80        160           160         64
乙：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O．
                          80      64
即都是80份的氧化銅產(chǎn)生64份質(zhì)量的銅，因此產(chǎn)生的銅的質(zhì)量相等；
（3）甲實(shí)驗(yàn)操作簡便且安全、不需要加熱；乙是采取將氧化銅轉(zhuǎn)化為銅的方法，用氫氣還原的形式，這個(gè)方法需要加熱，操作較為復(fù)雜等；
故答案為：（1）甲方案：
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
乙方案：
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；CuO+H₂

△   .

Cu+H₂O；
（2）=；
（3）甲；操作簡單，不浪費(fèi)其它能源等（合理即可）．

點(diǎn)評：本題從化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算，實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)等方面進(jìn)行考查，綜合性強(qiáng)，是一道很好的中考題．